海洋中寡营养细菌的分离培养技术及环境适应机制的研究进展
海洋真菌研究进展综述
海洋真菌研究进展综述海洋真菌研究进展综述引言:海洋是生命的起源地, 占地球表面积的71%, 它具有十分独特的生态环境, 尤其是深海，具有高温（低温）、高压、低光照、寡营养等特点。
海洋环境的多样性和特殊性共同造就了海洋微生物种类的多样性和特殊性。
海洋真菌作为海洋微生物的重要组成部分，在药物合成、石油降解、环境修复等方面具有重要作用。
海洋真菌既具有真核生物典型的蛋白修饰性能，又具有微生物操作上简便、快速的优点，作为新的真核生物表达系统具有巨大的潜能和广阔的应用前景。
本文主要从海洋真菌的研究现状，海洋真菌在药物合成、石油降解、环境修复中的作用等方面分析其重要性，并详述目前已解决的问题和尚存的问题，预测今后的发展趋势，希望能便于他人了解该课题的研究，助于其尽快找到切入点。
正文：一、海洋真菌研究现状自1929年发现青霉素G 来．陆栖真菌已成为主要的医药产品的来源。
但是对海洋真菌研究相对很少。
直到1991年，只对321种海洋真菌进行了相关研究。
相比较，同期研究过的陆栖真菌已达69 000种。
在这一领域最早期的研究报道是由一种木素色子囊菌Leptosphaeria oraemaris培养物中分到的一个小内脂Leptosphaerin，该菌常见栖息在水淹的木头表面。
为比较同一环境组种间的化学相似性．Stragnman 1987年比较了l21株木素色子囊菌的抗真菌活力，发现所有的27株菌除了产Obioninene和Oreamann外，都产倍半萜二元醇大镰刀孢菌素，另外其中4株苗还产生抑制性物质。
1991年Pooh 等从以前未进行过研究的Kirschstemothelia 中分离到一系列化学结构上类似的萘醌，二聚体Kirsehsteinin和两种新的氯化的二苯酯。
二聚体Kirschsteinin的两个不对张单体之间通过亚乙基桥连结，这类化合物对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有抑制作用，并对几种肿瘤细胞系细胞有毒性。
1991年，日本Sugano 报道从海洋动物中分离了一批能产生新化合物的真菌。
南海深海微生物的分离培养及4株海洋新菌的分类鉴定
南海深海微生物的分离培养及4株海洋新菌的分类鉴定海洋环境是地球上最大的生态系统，为海洋微生物提供了极其多样的栖息环境。
海洋微生物数量巨大，种类繁多；在海洋中，原核细胞的总数估计在1029左右。
微生物资源如此丰富，其多样性等基础研究具有极其重要的作用。
微生物多样性的分子生物学研究手段迅猛发展，而培养方法的研究则相对滞后，不利于更进一步研究微生物的各种生理生化特征以及更深入地开发微生物资源。
本论文获得南海一深海站点水样，现场对水样进行分离培养，对获得的细菌菌株进行了16S rDNA测序鉴定，分析了其可培养细菌的多样性，并进行了高通量分离培养方法的海上试验。
另外，对分离自南太平洋的3株新菌，以及分离自青岛文昌鱼繁殖区附近的1株海洋新菌进行了分类鉴定。
对于南海深海站点的水样，利用传统平板培养法，从2216E及海水R2A培养基中分离保藏403株细菌，得到392株细菌的16S rDNA序列。
结果表明，该区域细菌分为4个类群：变形菌门（Proteobacteria），放线菌门（Actinobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes），其中变形菌门包括α-变形菌纲和γ-变形菌纲。
392株菌共得到44个属，52个种。
发现无论是种类还是菌株数量，α-变形菌纲均为优势类群。
分离得到α-变形菌纲20个属，25个种，共223株细菌，占总数的56.9%；得到γ-变形菌纲7个属11个种，共44株，占总数的11.2%；得到放线菌纲7个属，7个种，共114株，占总数的29.1%；得到拟杆菌门6个属，7个种，共9株；厚壁菌门2个属，2个种，共2株。
优势属为气微菌属（Aeromicrobium），赤杆菌属（Erythrobacter），远洋橄榄球形菌属（Pelagibaca），Roseivivax，食烷菌属（Alcanivorax），鞘氨醇宝盒菌属（Sphingopyxis），类诺卡氏菌属（Nocardioides）。
典型海洋环境中浮游细菌多样性及环境适应机制的研究的开题报告
典型海洋环境中浮游细菌多样性及环境适应机制的研究的开题报告1. 研究背景：海洋是地球上最大的生态系统之一，其中浮游生物群落在其中扮演着重要角色。
浮游细菌是海洋中最丰富的生物类群之一，承担着物质循环和能量转换等关键功能。
然而，尽管对于浮游细菌多样性及其生态功能的研究已经有了长足的进展，但是对于浮游细菌在不同海洋环境中的多样性与环境适应机制的深入研究还远远不够。
因此，开展关于典型海洋环境中浮游细菌多样性及环境适应机制的研究，具有重要的科学意义和应用价值。
2. 研究目的：本研究旨在通过对于典型海洋环境中浮游细菌的采集、筛选、鉴定、分类、多样性及环境适应机制研究等方面的系统研究，探索其与环境因素之间的关系，分析不同环境下浮游细菌群落结构与物种多样性特征，以期为研究海洋生态系统的物质循环和能量转换等关键领域提供科学支撑与借鉴。
3. 研究方法：（1）浮游细菌采集：采用抽滤法、网采法等方式，对于不同海洋环境中的浮游细菌样品进行采集；（2）浮游细菌筛选：根据培养基筛选方法，筛选出优势菌株；（3）浮游细菌鉴定：采用生化反应、序列分析等手段，对于鉴定出的浮游细菌进行物种鉴定和分类；（4）多样性分析：采用分子技术和基于高通量测序的方法，研究不同海洋环境下浮游细菌的群落结构和物种多样性特征；（5）环境适应机制研究：采用代谢物组学、基因组学等手段，探究浮游细菌在不同海洋环境下的细胞生理适应作用和分子适应机制。
4. 研究意义与预期结果：通过对于典型海洋环境中浮游细菌多样性及环境适应机制的深入研究，能够更好地了解海洋生物的适应策略和适应机制，为生态系统的保护与物质循环的研究提供科学启示和引导，也将为开发新型水产养殖技术和海洋生物资源的开发利用提供新的思路和途径。
海洋生物抗菌活性成分的提取与开发
海洋生物抗菌活性成分的提取与开发1. 引言海洋生物是地球上丰富多样的生物资源之一，拥有众多独特的化学成分。
其中，海洋生物抗菌活性成分具有广泛的应用前景，可用于医药、化妆品等领域。
本文将探讨海洋生物抗菌活性成分的提取与开发，以促进其在相关领域的应用。
2. 海洋生物抗菌活性成分的提取方法2.1 生物活性指导分离方法通过生物活性指导分离方法，可以从海洋生物中快速筛选出具有抗菌活性的成分。
该方法利用抗菌活性作为筛选指标，从复杂的海洋生物样品中分离纯化出具有活性成分。
2.2 物理提取方法物理方法包括超声波辅助提取、微波辅助提取等，可以高效地提取海洋生物中的抗菌活性成分，并提高提取效率。
这些方法不仅可以节省时间和能源，还能保护活性成分的稳定性。
2.3 化学提取方法化学提取方法常用的包括溶剂提取、萃取、分离等。
通过选择合适的溶剂和提取条件，可以实现海洋生物抗菌活性成分的高效提取。
3. 海洋生物抗菌活性成分的开发3.1 药物开发海洋生物抗菌活性成分可以作为药物的原料，开发出抗菌药物。
通过药物开发，可以将其应用于治疗各类感染性疾病，提高人类的生活质量。
3.2 化妆品开发海洋生物抗菌活性成分还可以应用于化妆品领域。
由于其天然、温和的特点，可以用于皮肤护理产品，并发挥抗菌作用，增强产品的安全性和效果。
3.3 农业开发海洋生物抗菌活性成分在农业领域具有广阔的应用前景。
可以用于农药的研发，增强作物的抗病能力，降低农药的使用量，促进农业的可持续发展。
4. 海洋生物抗菌活性成分的前景与挑战4.1 应用前景海洋生物抗菌活性成分在医药、化妆品和农业等领域具有广泛的应用前景。
可以为这些领域提供新的解决方案，满足人们对高效、安全、环保产品的需求。
4.2 技术挑战海洋生物抗菌活性成分的提取与开发过程中，仍面临一些挑战。
如提取方法的选择和优化、成分的稳定性研究等。
需要进一步深入研究与探索，以实现抗菌活性成分的高效提取和开发。
5. 结论海洋生物抗菌活性成分的提取与开发具有重要的科学和应用价值。
海洋菌株的分离与鉴定
海洋菌株的分离与鉴定近年来，随着生物技术的不断发展，对于微生物的研究越来越引人注目。
其中，海洋微生物的研究备受关注，尤其是海洋菌株的分离和鉴定。
海洋菌株是指一类生活于海洋环境中的微生物，其具有多样的代谢途径和生物活性成分，因此，在药物研究、化学工业、食品加工等领域中有广泛应用。
一、海洋菌株分离的方法1. 采样海洋具有极高的微生物多样性，因此在分离和鉴定海洋菌株前，首先需要采集相应的海洋样品。
常见的海洋采样方法包括曳网、拖网、网箱等。
2. 接种采集后的海洋样品需要进行预处理，将样品悬浮液中的微生物适当地分散，并加入到含有适宜营养成分的培养基中，进行接种。
3. 分离在接种后的培养基中，会出现不同形态、颜色和大小的菌落。
这时候，需要将每个菌落分离开来，得到单一的细菌株。
4. 纯化分离后的单一菌株，需要进行纯化，以保证其无其他污染物质。
通常的纯化方法包括斜面悬浮法、稀释悬浮法和磁珠法等。
二、海洋菌株鉴定的方法1. 形态学鉴定形态学鉴定是指通过观察菌落形态、细胞形态、运动特性等基本特征来确定菌株的物种类别。
通过形态学鉴定可以初步判断菌株的分类，不过对于未知物种鉴定则难以达到准确的结论。
2. 生理生化鉴定生理生化鉴定是通过观察菌株在不同生长条件下对不同代谢物质的利用情况、代谢产物等特征来确定其分类。
这种方法需要较深入的了解对比菌株，可以给出相对准确的鉴定结果。
3. 分子鉴定分子鉴定是目前最流行的鉴定方法。
其原理是以特异性的DNA序列为指纹，通过PCR、测序等方法获取并比对菌株的遗传信息，确定其分类和亲缘关系。
这种方法优点是准确度高、快速，但也存在着较高的费用和操作技术要求。
三、结语海洋菌株的分离和鉴定是微生物学领域中的一项关键研究，通过对其进行深入探究和挖掘，有望带来许多意想不到的应用价值。
当然，要想获得良好的研究结果，还需要在实验过程中注重细节、严格控制误差，并结合不同领域的知识，共同推动海洋菌株的深入研究和应用。
海洋微生物组研究进展
摘要院海洋中的微生物蕴含着丰富的功能基因资源，对生物技术开发、新药合成、环保、可再生能源等领域的解决方案能提供灵感 和方法，随着国际上对各种不同环境微生物组研究的开展，海洋微生物组的研究也日渐兴盛并取得了一系列的进展。本文将从海洋微
生物多样性、微生物组研究方法、海洋微生物组功能及应用等方面综述该领域的研究成果。
Value Engineering
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海洋微生物组研究进展
Research Progress of Marine Microbiome
王妍莹 WANG Yan-ying
（西安远东第一中学，西安 710003） （Xi'an Yuandong No.1 Middle School，Xi'an 710003，China）
宏基因组功能类群进行研究发现不同深度位置上细菌的 丰度均超过古菌。
2.3 海洋真菌 海洋真菌分布广泛，从潮间带到深海、从浅滩到深海 沉积物中均有分布。寄主的地理分布范围、海水溶氧量、水 温是影响海洋真菌分布和发展的重要环境因素。海洋真菌 采取营腐生或寄生方式生活，根据其栖生习性可分为木生 真菌、寄生藻体真菌、红树林真菌、海草真菌、寄生动物体 真菌等几种生态型。Jones 综合考虑多种因素的影响后估 计海洋真菌超过 10000 种，包括专性/兼性海洋真菌、海洋 酵母、深海真菌、海洋动植物内生真菌和沉积物真菌等[13]。 2.4 海洋病毒 海洋是地球上含病毒最多的生态环境，海洋病毒的数 量是海洋细胞微生物数量的 10 倍左右。海洋病毒具有丰 富的多样性，人们主要采用宏基因组学方法调查研究海洋 病毒多样性。Brum 等人使用来自 Tara 海洋考察项目 26 个站点的 43 份样本的定量双链 DNA（dsDNA）病毒片段宏 基因组和整个病毒群落的形态学数据集评估了上层海洋 的病毒群落模式和结构，并通过对病毒蛋白簇、种群以及 形态学的多方面分析建立了一个全球海洋 dsDNA 病毒学 数据库以解释海洋病毒群落如何保持高度局部多样性 。 [14] Roux 等人通过分析近期两次国际大洋考察采集的表层和 深海病毒样本中的基因组数据，鉴定出 15222 个病毒种 群，包括 867 个病毒簇[15]。 3 海洋微生物组的应用 3.1 发现新种属，开发基因资源 古菌域中三大类群之一的初生古菌门是一类至今仍 不可培养的超嗜热古菌，它的分类地位的确定主要是通过 对热泉非培养微生物的 16SrRNA 进行序列分析。通过高 通量测序和宏基因组学等方法发现海洋中极低丰度微生 物和不可培养微生物，功能宏基因组学还有助于开发具有 某种潜能的功能基因资源。Venter 等人00 多种新的海洋微生物及 1.21伊106 种新基 因，丰富了人们对海洋微生物物种多样性的认识，为研究 海洋代谢潜能提供了大量的信息[16]。Jia[17]。Lee 等人[1它编码的酶能水解偶氮酪蛋白和纤维蛋白，可用于血 栓治疗。 3.2 从海洋微生物中挖掘新型酶资源 海洋环境复杂，微生物生物化学机能多样，使得从海 洋微生物中获取的酶也具有极高的生化及生理机能多样 性，加之深海环境还存在高压、贫营养、黑暗等不利生命存 在的因素，在深海热液、海底沉积物、海山、深海冷泉等特 殊环境中的微生物，其特殊代谢功能也是发掘新型酶资源 的重要方向。例如从海洋微生物中获得的能帮助人们规模 化制备海洋活性寡糖的海藻多糖降解酶和遗传工程中的 热稳定性酶。Chu 等人[19]采用功能筛选办法，通过在培养 基中添加三丁酸甘油酯和阿拉伯胶作底物，从海洋微生物
海洋中寡营养细菌的分离培养技术及环境适应机制的研究进展
目录1. 摘要 (1)2. 前言 (1)3. 寡营养细菌生态分布 (1)3.1 寡营养细菌在海洋中的分布 (1)3.2 寡营养细菌在淡水中的分布 (2)3.3 寡营养细菌在土壤中的分布 (2)4. 海洋中微生物的研究概况、现状及发展前景 (2)4.1海洋微生物的研究概况 (2)4.2 海洋微生物的现状 (3)4.3海洋微生物的研究发展前景 (3)5. 海洋中寡营养细菌的分离纯化 (4)5.1 传统分离纯化及培养办法........................................... 错误！未定义书签。
5.2 新型的分离培养纯化及培养办法................................. 错误！未定义书签。
6. 寡细菌的适应机制................................................................. 错误！未定义书签。
6.1形态变化.......................................................................... 错误！未定义书签。
6.2附着机制 (6)6.3能量储存.......................................................................... 错误！未定义书签。
6.4抵抗性增强 (8)7.总结和展望 (9)参考文献 (10)海洋中寡营养细菌的分离培养技术及环境适应机制的研究进展1.摘要：寡营养细菌的分离、培养及鉴定较困难，并且生长慢，研究周期长，所以在较长一段时间内其研究进展缓慢，但近几年随着生物技术的快速发展及广泛应用，寡营养细菌在生态中的分布及其生态作用引起了生态学家和环境学家的广泛关注，寡营养细菌在生态、环境、能源、公共卫生等领域中的重要性已受到人们重视[3-8]。
海洋微生物的分离与鉴定研究
海洋微生物的分离与鉴定研究第一章：引言海洋微生物是海洋生态系统中最丰富多样的生命形态之一。
它们在海洋生态系统中扮演着重要的角色，例如维持海洋生态平衡和参与有机物分解循环等。
近年来，随着现代分子生物学和生物技术的发展，对海洋微生物的分离和鉴定研究也取得了显著进展。
本文将对海洋微生物的分离和鉴定研究进行介绍和讨论。
第二章：海洋微生物的分离方法海洋微生物的分离方法主要包括传统分离和现代分离两种方式。
传统分离方法是基于微生物生理学和生态学的研究原理，利用不同菌株的生长条件、生长速率和生理代谢差异等特征进行筛选和分离。
常见的传统分离方法包括表层沉淀、筛选培养基和微生物计数等。
现代分离方法则利用现代分子生物学技术和高通量筛选平台，对微生物进行高通量分离、筛选和鉴定。
常见的现代分离方法包括共培养方法、PCR扩增和转录组技术等。
第三章：海洋微生物的鉴定方法海洋微生物的鉴定主要基于其形态、生理代谢和分子生物学特征。
传统鉴定方法主要基于微生物生理学和生物化学的研究原理，包括形态学鉴定、生化鉴定和药敏试验等。
现代鉴定方法则利用分子生物学技术对微生物进行鉴定，包括16S rRNA序列分析、rpoB基因序列分析和比较基因组学分析等。
第四章：海洋微生物的应用研究海洋微生物的应用研究包括医药、食品、能源、环境等多个领域。
以医药领域为例，海洋微生物是重要的天然药物来源，如海洋真菌产生的头孢菌素和海洋细菌生产的抗生素等。
在食品领域，海洋微生物也具有重要的应用前景，例如海洋藻类可以提取富含蛋白质和营养物质的食品材料。
此外，海洋微生物还可以被用作生产能源、处理废水等环境保护领域。
第五章：海洋微生物的前景与展望随着现代分子生物学和生物技术的不断发展，海洋微生物的分离和鉴定技术也将得到不断提高和完善。
未来，海洋微生物在多个领域的应用前景将继续扩大，为人类的生活健康和环境保护等方面作出更大的贡献。
同时，我们也需要更深入地了解海洋微生物在海洋生态系统中的作用和意义，保护海洋生态系统，维护自然生态平衡。
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目录1. 摘要 (1)2. 前言 (1)3. 寡营养细菌生态分布 (1)3.1 寡营养细菌在海洋中的分布 (1)3.2 寡营养细菌在淡水中的分布 (2)3.3 寡营养细菌在土壤中的分布 (2)4. 海洋中微生物的研究概况、现状及发展前景 (2)4.1海洋微生物的研究概况 (2)4.2 海洋微生物的现状 (3)4.3海洋微生物的研究发展前景 (3)5. 海洋中寡营养细菌的分离纯化 (4)5.1 传统分离纯化及培养办法........................................... 错误！未定义书签。
5.2 新型的分离培养纯化及培养办法................................. 错误！未定义书签。
6. 寡细菌的适应机制................................................................. 错误！未定义书签。
6.1形态变化.......................................................................... 错误！未定义书签。
6.2附着机制 (6)6.3能量储存.......................................................................... 错误！未定义书签。
6.4抵抗性增强 (8)7.总结和展望 (9)参考文献 (10)海洋中寡营养细菌的分离培养技术及环境适应机制的研究进展1.摘要：寡营养细菌的分离、培养及鉴定较困难，并且生长慢，研究周期长，所以在较长一段时间内其研究进展缓慢，但近几年随着生物技术的快速发展及广泛应用，寡营养细菌在生态中的分布及其生态作用引起了生态学家和环境学家的广泛关注，寡营养细菌在生态、环境、能源、公共卫生等领域中的重要性已受到人们重视[3-8]。
本文将从寡细菌的分布、分离培养、及环境适应机制等几方面对现有寡细菌的研究做出介绍。
2.前言：寡营养细菌(Oligotrophic bacteria)又称贫营养细菌，是指在寡营养生态环境(如远洋、深海、贫瘠土壤等环境)中生存并定义为第一次培养时能在含碳1～15 mg／L培养基中生长的一类细菌[1]。
它们又被分为两类：如不能在富营养培养基上生长，称为专性寡营养（oligate oligotrophic），既能在富营养培养基又能在贫营养培养基上生长被称为兼性寡营养（facultative oligotrophic）。
由于还存在一类微生物只能生长在营养丰富的环境中,为了与寡营养微生物有所区别,Poindexte提出了“富营养细菌”(copiotrophicor)一词,指的是能发酵碳水化合物的细菌[2]。
寡营养细菌主要生长在有机质贫乏的极端环境中，寡营养细菌生态分布很广,构成了生物圈的大部分,在生物地球化学循环中起关键作用。
根据寡营养细菌的培养性可以将其大致划分为4种类型:(1)仅在初次分离时能在营养贫乏的培养基上培养的细菌;(2)初次分离时能在营养贫乏的培养基上培养,然后也能在营养丰富的培养基上培养的细菌;(3)仅在特殊的营养贫乏培养基上生长的细菌;(4)在实验室尚不能培养,但在电子显微镜下能观察到的细菌。
3 寡营养细菌的生态分布3.1 海洋：在自然界中,绝大多数自然环境都是以贫营养为特征的。
浩瀚海洋占地球表面积的71%,研究表明，海水中可溶性有机碳浓度为0.35～70mg／L，颗粒性有机碳浓度为3～10mg／L，有机碳的平均水平相当低，但自然环境中低浓度的有机碳却可以被海洋细菌所利用。
二十余年前，已有学者从海水中分离培养出寡营养细菌[11-12]，在低营养的海湾水域中分离到的细菌主要包括鞘细菌、弧菌、生丝微菌、假单胞菌、捧状杆菌等，在低营养海洋生态系统中还存在大量所谓滤过性细菌。
其中鞘氨醇单胞菌(Sphingopyxis alaskensis)作为海洋贫营养细菌的典型代表,己作为模式菌株对其展开了广泛的研究[13]。
在低温条件下也存在贫营养细菌。
Slbaova首次发现肾形杆菌(Renobaceter)、甲基杆菌(Mehytolbacetrium)、新月柄杆菌(Cacuolbacter cesrecnut)等5株贫营养细菌能长期生存在-2°C的低温环境中[14]。
3．2 淡水：通常所指的低营养淡水环境的范围包括江、河、湖泊、水库，甚至蒸馏水。
研究表明，湖泊河水、地下水、缺乏有机质的饮用水、甚至蒸馏水等环境中都可分离出寡营养细菌[15-18]。
目前，人们对相对静止的湖泊的研究较为详尽，研究结果表明释放到水体中的有机杂质含量在湖泊生态系统总光合强度的10—4O%间波动。
富营养湖的光合强度可达3—5mg碳/L，而寡营养湖不超过0．1mg 碳/L[19]。
假单胞菌、柄细菌、鞘细菌、微环菌等已在寡营养湖中分离出来，甚至在蒸馏水中也分离到鞘细菌。
3．3 土壤：一系列研究数据表明，土壤也是微生物生长的寡营养环境。
到目前为止,人们已经分别从土壤、沙表土中分离培养出寡营养细菌[20-23],土壤中大部分细菌群落处于休眠状态，只有少部分能获得足够的能量以供生长；即使在适宜环境条件下也只有l5—3O%的细菌群落是活跃的。
柄细菌、生丝敢菌节杆菌等部分土壤细菌显示寡营养细菌的特征。
在低营养环境中不仅存在原核生物,也有真核生物的存在。
Kimura的研究小组从土壤中分离到7株隐球酵母(Cryptococcaceae),它们也能长期耐受低营养的环境[24]。
4 海洋中微生物的研究概况、现状和发展前景4.1海洋微生物的研究概况：目前，海洋中微生物的多样性研究已成为研究的热点。
微生物的多样性研究，不仅是微生物学进入新的发展时代,更是生物多样性科学发展的巨大进展,它在微生物的遗传研究、微生物新物种资源开发方面等都发挥着愈来愈大的作用[25-27]。
最早对微生物多样性开展的研究是显微镜的发明者列文虎克利用显微镜进行的,之后科赫建立了微生物的纯培养技术是微生物学发展的里程碑，但是这些传统观察、分离纯化技术具有明显的局限性,它们不可能全面而且准确的反映出海洋微生物的多样性和海洋中微生物生态系统的结构与功能。
而现代分子生物学技术则打破了这种局限性,虽然应用分子生物学要求技术很高,但是它能全面反应遗传信息的差异性。
目前微生物多样性的每个单一研究方法己经成熟,但是每一个单一方法都有本身的局限性。
只有将不同研究方法进行组合优化,才能更全面更好的反应微生物群落本身的多样性信息,目前综合的微生物多样性研究并未成熟[28]。
现代分子生物学分析微生物多样性的方法主要有:核酸的探针杂交技术、16SrDNA克隆文库方法、DGGE等基因指纹技术等[29],目前最常用的技术有:变性梯度凝胶电泳(DGGE)、温度梯度凝胶电泳(TGGE)、限制片段多态性分析(RFLP)、荧光原位杂交(FISH)、16SrDNA克隆文库等。
变性梯度凝胶电泳:相同长度的DNA片段因为其碱基序列组成不同决定了它的解链区域和解链温度不同。
而DGGE胶则是加了变性剂(尿素和甲酞胺)形成变性梯度的聚丙烯酞胺凝胶,变性剂浓度逐渐增加,当DNA迁移到最低解链区域所需变性剂浓度时该区DNA域解链,DNA迁移率降低,因此不同序列的DNA片段出现了不同带型。
温度梯度凝胶电泳:是DGGE的衍生技术,所不同的是,DGGE所用的是变性梯度,而TGGE 用的则是温度梯度,当DNA片段迁移到最低解链温度时同样会解链,形成不同的条带。
限制片段多态性分析:即LP是最早发展的一项DNA标记技术,它是利用不同DNA 片段的限制性片段长度不同,从而用限制性内切酶切割分型。
荧光原位杂交:设计核酸探针,将核酸探针与待检测DNA杂交经过变性一退火一复性,则探针会与同它是同源互补的序列形成靶DNA一核酸探针杂交体,将探针的某种核营酸做报告分子标记,则该报告分子会与荧光素标记了的特异亲和素发生免疫反应,经荧光检测体系可对待检测的DNA进行定性、定量或定位分析。
16SrDNA克隆文库:提取样品中微生物基因组总DNA,扩增其16SrDNA全长片段,构建载体将目的片段克隆至细胞构建文库,对阳性克隆进行RFLP分析,分析其基因指纹图谱,对阳性克隆子分型,代表序列测序,从而获得文库多样性信息。
通过对克隆文库的coverage C进行评价,评估构建的文库是否有足够容量以代表样品中微生物多样性。
Coverage C 越大则文库容量越大越能反应样品中微生物群落组成。
但随着文库容量增大,OTU 数目会随着增加,因此克隆文库coverage C不能达到100%。
4.2海洋微生物的研究现状：浩瀚海洋占地球表面积的71%,其中蕴藏着及其重要的微生物宝库。
自从20世纪80年代,海洋生物技术兴起以来,世界各国均积极的对海洋微生物资源的发掘利用开展研究。
目前,各国对海洋微生物资源的开发应用初见成效,其中美国遥遥领先,主要应用在:海洋活性物质药物、高端化学产品、环境保护、生物治理等方面,例如劳伦斯·利弗莫尔用海藻研制出“海胶”,该材料属于可降解产品将来有望替代聚苯乙烯。
而日本则致力于:生物活性物质开发、生物磁学、食品添加剂、表面活性剂等的研究应用。
相对于较发达国家,我国的海洋微生物开发起步晚、技术不够成熟海水中微生物的纯化分离现状北极海洋微生物由于生存环境的特殊性生存竞争非常激烈,因而形成了不同于陆生微生物的强防御能力和强识别能力,这些独特的能力是产生新型物质的基础。
然而,随着人类的进步,海洋环境污染也日益严重,赤潮等现象屡屡发生,海洋环保刻不容缓,积极分离培养保护海洋微生物的遗传资源成为当务之急。
Jalmasch在太平洋深海底的火山口附近发现了一种氧化硫细菌,该细菌是初级生产者。
Jose从海底分离出一株玫瑰杆菌属(Roseobacter)的细菌,它具有转化硫化物功能。
我国目前己经建立了专门针对微生物菌种保藏的微生物菌种保存库,用以收集和保藏各种菌株以保护各地宝贵的微生物遗传资源。
4.3海洋微生物研究的发展前景在海水中微生物从表层到深海污泥分布广泛,微生物多样性非常丰富,而且生物含量巨大。
微生物在人们对医药开发、保健品开发、环境保护等方面具有重要意义,而且它们还是海洋中的初级生产者,是海洋生态系统的重要组成部分。
5 海洋中寡营养细菌的分离纯化培养5.1传统分离纯化培养方法：微生物的纯化培养是指从复杂的生存环境中将一种细胞传代培养,从而得到单一的后代。
科赫建立的微生物的纯化培养技术是微生物学发展的里程碑。
传统的微生物分离方法是采用标准的实验室培养方法,该方法用在分离作为早期生命活化石的寡营养细菌时效率显得低下,会丢失大部分宝贵的生物资源。